所屬技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及一種升船機(jī)。該升船機(jī)采用滑輪組,平衡船廂與平衡舵的重量。 為了進(jìn)一步了解上述發(fā)明內(nèi)容,茲結(jié)合附圖將本實用新型各部件的布置說明如下:圖1、通過任一個單元平衡滑輪組的升船機(jī)橫剖面圖2、通過任一部起吊機(jī)的升船機(jī)橫剖面圖中1、船箱2、平衡舵3、頂樓樓板4、平衡鋼絲繩5、平衡滑輪組6、干船塢底板7.平衡鋼絲繩首端8、平衡鋼絲繩末端9、平衡滑輪組定滑輪10、平衡滑輪組動滑輪11、起吊機(jī)卷簡(也表示起吊機(jī)與卷揚機(jī))12、起吊鋼絲繩13、起吊滑輪組14、起吊滑輪組定滑輪15、起吊滑輪組動滑輪16、起吊鋼絲繩末端17、轉(zhuǎn)向滑輪一、升船機(jī)整體布置:升船機(jī)可以在壩的上游與下游同時設(shè)置,也可以只設(shè)在下游。本文只討論設(shè)在壩的下游。當(dāng)設(shè)在壩的下游時,升船機(jī)一般位于下游壩址附近。在升船機(jī)所在的地方應(yīng)設(shè)置一個干船塢。在干船塢上游設(shè)置高航道,與水庫相通。在干船塢下游設(shè)置低航道,與下游河道相通。在高航道末端與低航道首端應(yīng)設(shè)置閘首,以便船箱與航道相互對接。 船箱1與平衡舵2必須并立,但高低位子可以不同。平衡舵可以位于船箱左側(cè),也可以位于右側(cè)。本文只討論位于右側(cè)。在船箱與平衡舵上空設(shè)置頂樓一座。頂樓樓板3應(yīng)高于高航道最高水位一定的距離。干船塢底板應(yīng)低于低航道最低水位一定的距離。 二、平衡滑輪組布置:在頂樓樓板3上順船箱縱向軸線每隔若干米設(shè)置單元平衡滑輪組一個。每個單元平衡滑輪組由平衡鋼絲繩4二根與平衡滑輪組5四個等兩種構(gòu)件串聯(lián)而成。首端二個平衡滑輪組位于船箱1左右側(cè)壁上空。末端二個平衡滑輪組并立于平衡舵2上空。平衡滑輪組定滑輪9固定在頂樓樓板上,動滑輪10連接在船箱側(cè)壁與平衡舵頂端。平衡鋼絲繩首端7用油缸固定在頂樓樓板上。向下纏繞船箱平衡滑輪組的動定滑輪。繞過最后一個定滑輪后,然后水平前進(jìn)。至平衡舵上空,向下纏繞平衡舵平衡滑輪組的動定滑輪。最后其末端8也用油缸固定在頂樓樓板上。如圖1所示。這樣,全部單元平衡滑輪組把船箱與平衡舵連接成整體,并臨空懸掛在頂樓樓板上。由于船箱與平衡舵重量相等,因而它們可以相互平衡。由于滑輪組具有摩阻力,在無外力作用時,它們不會升降。 三、起吊機(jī)布置:在頂樓樓板3上,船箱1與平衡舵2之間,順船箱縱向軸線每隔若干米設(shè)置起吊機(jī)11一部。各部起吊機(jī)位于各個單元平衡滑輪組之間的間隙中。每部起吊機(jī)由卷揚機(jī)11一部、起吊鋼絲繩12二根與起吊滑輪組13二個等三種構(gòu)件所組成。卷揚機(jī)安裝在頂樓樓板上。二個起吊滑輪組一個位于卷揚機(jī)右側(cè),并連接在平衡舵頂端,另一個位于卷揚機(jī)左側(cè),并借助轉(zhuǎn)向滑輪17,連接在平衡舵底端。二根起吊鋼絲繩首端纏繞在卷揚機(jī)卷筒11上,向下分別繞過二個起吊滑輪組的動定滑輪。最后其末端16用油缸固定在頂樓樓板上。如圖2所示。起吊機(jī)獨立設(shè)置,不與平衡鋼絲繩相連接。卷揚機(jī)既能正轉(zhuǎn),也能倒轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)時拉動平衡舵上升。倒轉(zhuǎn)達(dá)時拉動平衡舵下降。平衡舵上升時,船箱下降,平衡舵下降時,船箱上升。這說明,開動起吊機(jī),可令船箱與平衡舵相對升降。各部起吊機(jī)的卷筒必須機(jī)械同軸,以使其旋轉(zhuǎn)速度相等。起吊機(jī)的起吊力等于全部平衡滑輪組的摩阻力。起吊力可以由試驗確定。當(dāng)平衡滑輪組的倍率采用8時,大致等于船箱與平衡舵兩者重量之和的0.05倍。 具體實施方式 為了明確本實用新型的實施方式,茲舉一個設(shè)計實例。為使設(shè)計結(jié)果能作比較,以比利士斯特勒比升船機(jī)(已經(jīng)運行)為設(shè)計對象。 1、船箱與平衡舵設(shè)計:船箱凈長112米,凈寬12米,水深4米,重量8000噸。平衡舵長112米,寬3.6米,高8米,重量8000噸,船箱起吊高度73米,起吊速度0.05米/秒。 2、平衡滑輪組設(shè)計:全機(jī)設(shè)單元平衡滑輪組9個。每個單元平衡滑輪組由平衡鋼絲繩二根與平衡滑輪組四個等兩種構(gòu)件所組成。平衡滑輪組倍率采用8。每根平衡鋼絲繩拉力為:平衡鋼絲繩的應(yīng)力安全系數(shù)采用8,則其直徑為84毫米。平衡滑輪直徑,采用鋼絲繩直徑的30倍,則其值為3米。 3、起吊機(jī)設(shè)計:全機(jī)設(shè)起吊機(jī)4部。每部起吊機(jī)由卷揚機(jī)一部,起吊鋼絲繩二根與起吊滑輪組二個等三種構(gòu)件所組成。起吊滑輪組倍率采用4。平衡滑輪組阻力系數(shù)采用0.05。則總起吊力為: (8000+8000)×0.05-800噸每根起吊鋼絲繩的拉力為:起吊鋼絲繩應(yīng)力安全系數(shù)采用8。則其直徑為84毫米。起吊滑輪與卷筒直徑采用鋼絲繩直徑的30倍,則其值為3米。每部起吊機(jī)的功率為:50×0.05×4×9.81=100千瓦總起吊功率為:100×4=400千瓦由以上設(shè)計實例的計算可知,滑輪組平衡升船機(jī)由于在平衡鋼絲繩4上設(shè)置了平衡滑輪組5,得出平衡鋼絲繩的直徑為84毫米,根數(shù)為9×2=18根。斯特勒比升船機(jī)原設(shè)計采用同樣的鋼絲繩直徑,而其根數(shù)為144根。比本實用新型大8倍。本實用新型起吊機(jī)11設(shè)在起吊鋼絲繩12上,不與平衡鋼絲繩相連接,而斯特勒比升船機(jī)的起吊機(jī)設(shè)在平衡鋼絲繩上。利用144根平衡鋼絲繩中的32根起吊船箱。本實用新型只需功率為100千瓦的起吊機(jī)4部,總功率為400千瓦。而斯特勒比升船機(jī)需要功率為500千瓦的起吊機(jī)4部,總功率為2000千瓦,比本實用新型大5倍。本實用新型起吊速度采用0.05米/秒,斯特勒比升船機(jī)起吊速度不詳。但船箱起吊速度不能過大,一般有0.05米/秒就足夠了。 http://www.google.com/patents/CN2534235Y?cl=zh |
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